Dr. Martin Keller：新能源汽车发展路径

2013-09-11 16:26:11　来源: 中国汽车工业信息网

在此发言，在未来的几十分钟时间里，我想跟大家介绍一下我们在橡树岭的实验室所做的工作，而且让大家更好的了解到基础科学可以对交通领域作出贡献。

我们的实验室是在田纳西州，大概也就是说离亚特兰大3个小时的车程，现在我们每年的预算是16.5亿美元，有4400名员工，3000多名客座研究员，而且我们在每年现代化的投资方面大概达到5亿美元，设备非常的先进，能给大家展示一下如何用将工具运用在交通领域，我们作出一些技术突破并且推动清洁能源的发展，对各国来说产生很大的经济机会，我们有科学和技术方面的项目，比如用一些中子，而且比如对计算数据的技术结构都有一些实验和研究，而且我们有一些最大的数据中心的项目，也在材料领域进行一些科学研究，在生物环境系统以及环境变化方面产生一些研究，用一些工具加强能效，尤其在帮助交通领域实现能效的改进，我们有一个三阶段的项目，在交通领域是可持续的交通，建筑能效以及高端的制造业领域都有一些项目。

我们要有一个可持续的交通领域，在今天大会上谈到了这一个话题，而且我们有一个综合的方法在不同的领域多管齐下，比如在电气化方面，而且有一个无线的动力系统，而且有建模以及改进材料制造电池方面都有研究，能效方面我们在发动机以及混合动力方面都有一些研究，而且在替代燃油方面也有一些研究，尤其在智能方面也有一些研究，比如如何管理交通堵塞，有效操作商业车辆以及进行决策提供一些相关的数据，所有的这些都是我们要打造一个可持续交通系统的方方面面，而且我们现在有一个中美清洁汽车中心，主要由密西根大学主导，密西根大学有一个清洁研究中心，我们是一个三年的项目，我们用中子技术来生产更清洁的电池，同时在电池生产方面进行一些研究，在生物燃料方面进行研究，尤其是下一代的生物燃料以及它的燃烧的特性尤其是它有没有可能大量批量生产方面的研究。

在电池生产方面有最大的生产设施，而且我们与其他的实验室开展合作，我们关注的核心就是电池的技术，而且我们要生产安全的可获得的这些电池，我们与一些电池的厂商和客户开展了合作，我和大家分享一下我们在过去几年里面所实现和取得的成就。首先就是水处理的锂电池项目，它可以减少电池上的成本，会减少20%的一个成本，在任何化工领域都可以使用。

第二，我们有一个所谓的电池电子消耗问题，而且可以看到它有24小时的流程提高它的效率达到3倍之多，这种电池可以更好的储存电量，今天发言人也谈到了对电池的充电，电池充电是非常重要的话题，我们有三个办法可以做到这一点，首先我们可以有一些充电的电池，主要是看个人在哪方面可以来进行充电，而且看电力供应是怎样的状况，比如说你到一个充电站然后进行充电，另外一个层面就是可以在它的重复的路线上让车可以进行充电，比如对公共汽车或者是出租车来说他们可以在重复的路线上进行充电，这样可以减少电池的使用，而且我们可以动态充电，比如对电气化的路线或者是电里程方面有更动态的充电方式，在电动车方面就可以更加灵活的进行充电，从北京到天津，离开北京的时候电池是全满的，然后到了天津之后再进行充电。为了减少重卡的二氧化碳的排放对中国和美国来说都是非常重要的问题，我们有不同的一些选项来做到这一点，比如我们有一个重卡，可以是用的是电气化的车，而且我们有一个系统的整合会把不同的系统整合在一起，比如我们会有一个混合的动力，比如说电和生物燃料而且有一个新的实验室这样进行一些研究，来研究这种先进的燃烧控制这些燃料的消耗这是一个全新的实验室，而且主要是针对重卡的二氧化碳排放。

然后咱们来看一下怎样使用天然气，实现一个高效的交通，我们有不同的方法。在车辆里面第一种就是直接燃烧的功率，在这种情况下从混合车辆和高效的重量发动机当中要减少温室气体排放，还有一些要求更新的充电设施并且还有车载的储存成本以及天然气混合车辆现在并没有完全具备。第二个方面就是天然气的转换，转向液体燃烧燃料，这方面更好与汽油加油方面进行兼容，并且有甲醇方面的融入包括一些工艺方面的液体，包括甲醚方面的转换。最后是电力充电，生物质可以提供高价值的材料，为了实现低碳交通方面的燃料，我们做了很多这方面的研究，问题就在于在目前这三个方面一个是半纤维素，中间就是纤维素，第三个就是木质素，我们的目标就是要生产高价值的产品，同时还要使用到超级电容器、生物燃料、化学生物组件等等。

大家知道，现在新能源车从更小里面受益的话，最近在实验室附近组建一个碳纤维的实验组的设施，它展现了做法的扩模的建法，致力于转型组件的安装。同时我们实验室先进制造倡议就是要探索一下新的高性能和轻量化组件的路径，一个方面就是要进行制造和材料的研发还有杠杆化的灵活利用实验室非常具有独特性的能力，最后一条就是要不断的追踪两种主要的聚焦领域，这是非常重要的。

我们可以建立3D的物体，从电脑的模型建设，这样可以驱动整个制造的模式，同时消除一些昂贵的控制需求以及预制的需求，从设计到制造的理念实现轻量化、能源节约，缩短上市期间，研发是必须的像策略开发、模件的设计以及一些验证措施。

在我们的领域当中使用很多这种加技制造，叫AM制造对涡轮的叶片进行加技制造，还有内部的冷却系统，通过优化内部的冷却结构来生产涡轮，实现最大的效率同时实现最大的财力和运力，这样可以处理变形问题。在中子成像方面展示了许多车辆技术方面的细节，第一个方面就是电流主要在DPF上也就是柴油离子过滤器，可以更好理解我们的行为，以及EGR冷却器以及扩展柴油燃料喷射器的一些作用以及成像的实验，能够有利于电池的研发。

这里面就是我们看一下新的用户项目商业模式带来一些优势，对于整个行业都是有利的，通过和福特进行协作研究相关流程驱动，不同周期的不稳定性，同时还和美国通用汽车公司进行合作加强理解和对设计的优化。同时，还有一个开放的架构软件对于计算机辅助的工程学方面的研究，这样的话电池就能够更快促进电池的设计，对整个汽车都有一个模型，电力高保真3D虚拟车辆框架，能够加速我们的设计和校准。

今天面对的挑战，美国的汽车工业仍然在一个无与伦比的空前挑战之下，未来我们要开发出3D的架构。我还要提一下就是说要把车辆和驱动驾驶者融入到更智能、高效的、安全的系统当中，要打造一种汽车是能够思考的，通过一些大数据，大家知道大数据是非常流行的话也是非常重要的，这项技术如何应对它能够帮助我们分析很多数据，像大数据科学、管理和使用一些数据负载，能够实现联网很多信息的共享，同时也能在城市导航作出贡献，非常感谢你们今天的聆听，谢谢你们！